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本论文主要工作是介绍新研制的阈值光电子光离子符合成像谱仪以及它的安装调试工作,同时还介绍利用该仪器结合同步辐射光源研究振动态选择的NO2+离子e3+B2态解离动力学。
在第一章中,简单介绍了光解的基本原理以及光解过程中研究的主要问题。对光解过程中的能量关系,矢量关系以及能量分配问题作了简单的描述。在这一章中,还简单介绍了与阈值光电子光离子符合成像谱仪相关的实验方法,如光电离质谱、光电子谱、阈值光电子技术、阈值光电子光离子符合技术以及离子成像技术。
第二章介绍了同步辐射的主要特点以及合肥国家同步辐射实验室原子与分子物理站的主要设备的性能。着重描述了阈值光电子光离子符合成像谱仪的各个组成部分,以及对该谱仪的性能测试。
第三章讲解了自行编写的用于处理离子速度切片成像图像的程序,并且以氧气为例对程序作了详细的说明。
第四章具体介绍了利用同步辐射光电离,结合最新的阈值光电子光离子符合成像技术,开展的振动态选择的NO2+离子e3B2态解离动力学研究。获得了在18.8~19.2 eV范围内NO2+离子e3B2态的振动分辨的阈值光电子谱。在此基础上,进一步测量了NO2+离子e3B2态(0,0,0)和(1,0,0)振动能级解离生成的O+碎片离子的符合速度成像。图像中清楚地显示出多个圆环结构,表明解离过程中生成了多种具有不同速度的O+离子,相应的中性解离碎片NO分子处于不同的内态。通过速度和角度积分,分别获得了解离过程中释放的总平动能分布和O+离子的角度分布,其中两振动态选择的NO2+离子解离生成的NO分子X2П态振动分布十分相似,主要布居的振动量子数为3~5。解离释放的可资用能近似平均分配到碎片的平动能和内能,其中碎片总平动能约占52%,内能约占48%。此外,O+离子的各向异性参数β约为0.3,且不随NO(x2П)振动量子数而剧烈变化。